酶在食品分析中的应用优秀课件
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酶在食品中的应用讲课课件
三、在食品添加剂方面的应用
食品添加剂是指用于改善食品 品质和风味，以及为防腐和加工 工艺的需要而加入食品中的少量 化学合成或天然物质，现已成为 现代食品行业中不可缺少的部分。
按照食品添加剂的功 能不同，可以分为酸味 剂、抗结剂、抗氧化剂、 漂白剂、膨松剂、着色 剂、护色剂、酶制剂、 增味剂、营养强化剂、 防腐剂、甜味剂、增稠 剂、香味剂等二十余类。
五、
Clostridium bolteae D-阿洛酮糖3-差向异构酶的 蛋白质工程与食品级表达
江南大学 食品生物技术 2014.6
摘要
糖尿病是一种世界性新兴 的疾病, 严重威胁人类的 健康。研究表明,单一糖类 消耗成为糖尿病发病的主 要因素之一。因此,利用低 血糖应答的甜味剂代替蔗 糖成为预防糖尿病的有效 方法。
麦芽糖醇、糊精、麦芽糊精、低聚糖、果糖等。或可以生成 果葡糖浆、环状糊精（通过葡萄糖异构酶、环状糊精葡萄糖 苷转移酶等的作用） 现已广泛应用于糖果、冰淇淋、饮料、面包等的加工。
2、在蛋白质制品的加工与生产方面中的应用
蛋白质食品是一种以蛋白质为主要原料加工而成的 食品。以天然的大分子蛋白存在的蛋白质往往不具 有生物活性或加工性能较差，而经过某些蛋白酶的 水解后往往能够提高其生物活性或加工性能。目前 较常用的是蛋白酶和乳糖酶。
6、在乳制品工业中的应用
近年, 酶在乳品中的应用已扩展到更广的领域。总的来说, 当前在乳制品生产中最常用、最重要的几种酶为蛋白酶主要 为凝乳酶、乳糖酶、乳过氧化物酶和脂肪酶等。酶在乳制品 中及用乳糖酶将乳糖分解, 以提高有乳糖不耐症的人对乳 制品的消化力。乳过氧化物酶保鲜鲜奶和乳制品也已在国内、 国际得到了较广泛的应用。
通过合理开发和应用酶制剂及相关酶工程技术可有效提 高食品原料的深加工程度、改进食品的加工工艺以及改善食 品的风味和品质，从而达到提高产品得率和质量，降低生产 成本。
酶工程在食品中的应用推荐PPT资料
甜（APM）就是一种高甜度的甜味剂。阿期巴甜 柑桔类脱苦问题历来是果品加工中的一大问题。 （天门冬酰丙氨酸甲酯）是二肽甜味剂，其甜度是 面粉中添加α-淀粉酶可调节麦芽糖的生成量，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡。 水图果：中 酶均使含面蔗有包果更糖胶松物软的质且。保存2更0长0久倍。过去是以L—天冬氨酸与L —苯丙氨 酸为原料用化学法合成。现在 采用酶法合成新工 面粉中添加α-淀粉酶可调节麦芽糖的生成量，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡。
现采用果胶酶处理破碎的果实，即可加速果汁过滤和促进澄清。
作为嫩化剂Leabharlann 蛋白酶可以分为两类：最常用的一类是植物蛋白酶，另一类是微生物蛋白酶。
现在 采（用酶3法）合果成新汁工加艺，工可用价格较低的DL—苯丙氨酸为原料，且产品都是α—型体（β—型体有苦味），使生产成本下降 30% 。 岳脂阳或家 甲政酮面等包香水制味果作物中质中适。均当添含加有脂肪果酶胶可增物进质面包。的果香味胶，的这是重因要为脂特肪性酶可之使一乳脂，中微量的醇酸或酮酸的甘油酯分解，从而生成δ-内 柑桔类脱就苦问是题在历来酸是性果品和加高工中浓的度一大的问糖题。存在时，即可形成凝胶。 而其老中动 以物杂这的鱼肉及一因鱼性耐厂热废质键弃是多物，的制烹利造煮用时最果软为冻化瞩较目、难。果，因酱而的肉质基显础得粗。糙但，难在以果烹调汁，加口感工亦差。
酶工程在食品中 的应用
酶在食品工业的应用
图：古代已用微生物生产食品
酶在现代工业生产中的应用
❖ 1、酶用于淀粉糖的生产 ❖ 2、酶用于甜味剂的生产 ❖ 3、酶用于乳品加工 ❖ 4、酶用于肉类和鱼类加工 ❖ 5、酶用于果蔬加工 ❖ 6、酶用于焙烤食品 ❖ 7、酶用于酿酒
酶用于淀粉糖的生产
图:酶将玉米或小麦等作物中的淀粉转化为糖
现采用果胶酶处理破碎的果实，即可加速果汁过滤和促进澄清。
作为嫩化剂Leabharlann 蛋白酶可以分为两类：最常用的一类是植物蛋白酶，另一类是微生物蛋白酶。
现在 采（用酶3法）合果成新汁工加艺，工可用价格较低的DL—苯丙氨酸为原料，且产品都是α—型体（β—型体有苦味），使生产成本下降 30% 。 岳脂阳或家 甲政酮面等包香水制味果作物中质中适。均当添含加有脂肪果酶胶可增物进质面包。的果香味胶，的这是重因要为脂特肪性酶可之使一乳脂，中微量的醇酸或酮酸的甘油酯分解，从而生成δ-内 柑桔类脱就苦问是题在历来酸是性果品和加高工中浓的度一大的问糖题。存在时，即可形成凝胶。 而其老中动 以物杂这的鱼肉及一因鱼性耐厂热废质键弃是多物，的制烹利造煮用时最果软为冻化瞩较目、难。果，因酱而的肉质基显础得粗。糙但，难在以果烹调汁，加口感工亦差。
酶工程在食品中 的应用
酶在食品工业的应用
图：古代已用微生物生产食品
酶在现代工业生产中的应用
❖ 1、酶用于淀粉糖的生产 ❖ 2、酶用于甜味剂的生产 ❖ 3、酶用于乳品加工 ❖ 4、酶用于肉类和鱼类加工 ❖ 5、酶用于果蔬加工 ❖ 6、酶用于焙烤食品 ❖ 7、酶用于酿酒
酶用于淀粉糖的生产
图:酶将玉米或小麦等作物中的淀粉转化为糖
酶在食品分析中的应用PPT课件
第33页/共51页
• 生物细胞，在环境受重金属污染（Cu、Hg、Cd、Pb、Zn与金属离子）的 情况下，可被诱导合成出大量的金属硫蛋白，且在一定范围内成正比，是一 项对金属污染具特异性的指标。用纯化的金属硫蛋白对兔进行免疫，兔抗血 清纯化后并标记辣根过氧化酶，可实现对食品中重金属污染的超微量检测。
第12页/共51页
2.3 ELISA测定中酶的作用
• 由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定具有极高的 灵敏度。
第13页/共51页
（1）酶标记的抗体或抗原的制备
• 酶标记的抗体或抗原是ELISA中最关键的试剂。良好的结合物既保持了酶的 催化活性，也保持了抗体或抗原的免疫活性。
• 酶标记抗体的制备主要有戊二醛交联法和过碘酸盐氧化法两种方法。酶结合 物一般需经离子交换层析或分子筛分离纯化。
第23页/共51页
（3）细菌污染检测
• 食品中的有害细菌数量达到一定数目， 食用后会引起各种疾病。为了有效地控 制其传播，就必须有快速和可靠的检测 方法。目前有许多种方法，其中通过制 备单克隆抗体分析食品中细菌的酶联免 疫测定技术研究最多，检测结果准确可 靠。
第24页/共51页
沙门氏菌的ELISA检测
第6页/共51页
ELISA试剂盒的组成
• 完整的ELISA试剂盒包含以下各组分：
（1）包被抗原或抗体的固相载体（免疫吸附剂）；
（2）酶标记的抗原或抗体（标记物）；
（3）酶作用的底物（显色剂）；
必需
（4）阴性和阳性对照品（定性测定），参考标准品和控制血清（定量测定）；
（5）结合物及标本的稀释液；
（6）洗涤液；（含吐温20磷酸盐缓冲液）
第27页/共51页
• 当用蛋白质做指示剂时，可制备抗体，这种抗体对单一蛋白质的天然状态或 变性状态均具有专一性，这样它就可以指示蛋白质在加热过程中变化。因而 ELISA可作为商业上快速判定分析肉品终温的一种方法。目前用的最多的是 对乳酸脱氢酶的免疫检测。其次是对掺入异种肉的检测，利用多克隆抗体对 血清白蛋白的酶联免疫测定法，对鲜肉进行掺假检测。
• 生物细胞，在环境受重金属污染（Cu、Hg、Cd、Pb、Zn与金属离子）的 情况下，可被诱导合成出大量的金属硫蛋白，且在一定范围内成正比，是一 项对金属污染具特异性的指标。用纯化的金属硫蛋白对兔进行免疫，兔抗血 清纯化后并标记辣根过氧化酶，可实现对食品中重金属污染的超微量检测。
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2.3 ELISA测定中酶的作用
• 由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定具有极高的 灵敏度。
第13页/共51页
（1）酶标记的抗体或抗原的制备
• 酶标记的抗体或抗原是ELISA中最关键的试剂。良好的结合物既保持了酶的 催化活性，也保持了抗体或抗原的免疫活性。
• 酶标记抗体的制备主要有戊二醛交联法和过碘酸盐氧化法两种方法。酶结合 物一般需经离子交换层析或分子筛分离纯化。
第23页/共51页
（3）细菌污染检测
• 食品中的有害细菌数量达到一定数目， 食用后会引起各种疾病。为了有效地控 制其传播，就必须有快速和可靠的检测 方法。目前有许多种方法，其中通过制 备单克隆抗体分析食品中细菌的酶联免 疫测定技术研究最多，检测结果准确可 靠。
第24页/共51页
沙门氏菌的ELISA检测
第6页/共51页
ELISA试剂盒的组成
• 完整的ELISA试剂盒包含以下各组分：
（1）包被抗原或抗体的固相载体（免疫吸附剂）；
（2）酶标记的抗原或抗体（标记物）；
（3）酶作用的底物（显色剂）；
必需
（4）阴性和阳性对照品（定性测定），参考标准品和控制血清（定量测定）；
（5）结合物及标本的稀释液；
（6）洗涤液；（含吐温20磷酸盐缓冲液）
第27页/共51页
• 当用蛋白质做指示剂时，可制备抗体，这种抗体对单一蛋白质的天然状态或 变性状态均具有专一性，这样它就可以指示蛋白质在加热过程中变化。因而 ELISA可作为商业上快速判定分析肉品终温的一种方法。目前用的最多的是 对乳酸脱氢酶的免疫检测。其次是对掺入异种肉的检测，利用多克隆抗体对 血清白蛋白的酶联免疫测定法，对鲜肉进行掺假检测。
酶在果蔬类食品生产中的应用PPT课件
酸酯水解( 当于甲氧基含量≤7%)的低酯果胶。
酶在果蔬类食品生产中的应用
去
甲
氧
基
或
去
酯
)
，
高
酯
果
胶
成
为
甲
基
化
程度低于50%(相当于甲氧基含量≤7%)的低酯果胶
。低酯果胶形成凝胶条件与高酯果胶不同，在较低
的糖浓度，甚至无糖的条件下就可以凝胶。
2 提取果蔬汁
• 果蔬本身所含有的果胶、纤维素、淀粉和蛋白 质等是引起果蔬汁浑浊、褐变等不良因素的主 要原因，以传统的压榨和过滤等生产工艺难以 使果蔬汁达到较高品质，并且营养成分大量损 失。而酶技术的应用，不仅克服了传统加工工 艺的缺点，且大幅度增加了果蔬汁的品质。将 酶制剂应用于果蔬加工，主要有以下几方面的 作用。
• 纤维素酶：可以使果蔬中大分子纤维素降解成分子 量较小的纤维二糖和葡萄糖分子，破坏植物细胞壁 ，使细胞内容物充分释放，提高出汁率，并提高可 溶性固形物含量。
• 应用复合酶系作用效果更加明显，如采用果胶酶和 纤维素酶的复合酶系制取南瓜汁，可以大大提高南 瓜的出汁率和南瓜汁的稳定性。并通过扫描电子显 微镜观察南瓜果肉细胞的超微结构，显示出单一果 胶酶制剂或纤维素酶制剂对南瓜果肉细胞壁的破坏 作用远不如复合酶系。
暑解渴的半饮料，颇受人们喜爱。爱玉果胶酯酶在 当于甲氧基含量≤7%)的低酯果胶。
橄榄、余甘、青梅、柚子、金柑、锥栗、莲子。
凉粉制作中起重要作用，它使果胶物质聚半乳糖醛 同时使果汁粘度降低，容易榨汁、过滤，从而提高出汁率。
爱玉果胶酯酶在凉粉制作中起重要作用，它使果胶物质聚半乳糖醛酸酯水解(去甲氧基或去酯)，高酯果胶成为甲基化程度低于50%(相
《食品酶学》课件
添加副标题
食品酶学PPT课件大纲
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题
02 食品酶学概述
03 酶的分类和性质
04 食品酶的生产和应 用
05 食品酶学的研究进 展
06 食品酶学的发展前
酶的定义和作用
酶是一种生物催化 剂，能够加速生物 化学反应的进行
酶的作用是降低 反应的活化能， 提高反应速率
酶在食品加工中 的作用：提高食 品品质，改善食 品口感，延长食 品保质期
酶在食品加工中 的应用领域：面 包、饼干、糖果、 饮料、乳制品、 肉类、水产品等
酶在食品加工中 的应用实例：淀 粉酶、蛋白酶、 脂肪酶、果胶酶、 纤维素酶等
酶在食品加工中 的应用前景：绿 色环保，提高生 产效率，降低生 产成本，提高产 品质量
度、抑制剂等
温度对酶活性的影响：在 一定范围内，温度升高， 酶活性增强；超过一定范
围，酶活性降低
pH值对酶活性的影响：每 种酶都有其最适pH值，偏 离最适pH值，酶活性降低
底物浓度对酶活性的影响： 底物浓度增加，酶活性增 强；超过一定范围，酶活
性不再增加
酶浓度对酶活性的影响： 在一定范围内，酶浓度增 加，酶活性增强；超过一 定范围，酶活性不再增加
感谢您的耐心观看
汇报人：
酶在食品保鲜中的作用
酶在食品保鲜中的作用：酶可以分解食品中的有害物质，提高食品的保鲜效果
酶在食品保鲜中的应用：酶可以应用于食品的保鲜、防腐、抗氧化等方面
酶在食品保鲜中的优势：酶具有高效、安全、环保等优点，可以替代传统的化学保鲜 剂
酶在食品保鲜中的挑战：酶的稳定性、活性、成本等问题需要进一步研究和解决
抑制剂对酶活性的影响： 抑制剂可以降低酶活性，
食品酶学PPT课件大纲
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题
02 食品酶学概述
03 酶的分类和性质
04 食品酶的生产和应 用
05 食品酶学的研究进 展
06 食品酶学的发展前
酶的定义和作用
酶是一种生物催化 剂，能够加速生物 化学反应的进行
酶的作用是降低 反应的活化能， 提高反应速率
酶在食品加工中 的作用：提高食 品品质，改善食 品口感，延长食 品保质期
酶在食品加工中 的应用领域：面 包、饼干、糖果、 饮料、乳制品、 肉类、水产品等
酶在食品加工中 的应用实例：淀 粉酶、蛋白酶、 脂肪酶、果胶酶、 纤维素酶等
酶在食品加工中 的应用前景：绿 色环保，提高生 产效率，降低生 产成本，提高产 品质量
度、抑制剂等
温度对酶活性的影响：在 一定范围内，温度升高， 酶活性增强；超过一定范
围，酶活性降低
pH值对酶活性的影响：每 种酶都有其最适pH值，偏 离最适pH值，酶活性降低
底物浓度对酶活性的影响： 底物浓度增加，酶活性增 强；超过一定范围，酶活
性不再增加
酶浓度对酶活性的影响： 在一定范围内，酶浓度增 加，酶活性增强；超过一 定范围，酶活性不再增加
感谢您的耐心观看
汇报人：
酶在食品保鲜中的作用
酶在食品保鲜中的作用：酶可以分解食品中的有害物质，提高食品的保鲜效果
酶在食品保鲜中的应用：酶可以应用于食品的保鲜、防腐、抗氧化等方面
酶在食品保鲜中的优势：酶具有高效、安全、环保等优点，可以替代传统的化学保鲜 剂
酶在食品保鲜中的挑战：酶的稳定性、活性、成本等问题需要进一步研究和解决
抑制剂对酶活性的影响： 抑制剂可以降低酶活性，
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• 对酶法分析来说，其适用范围仅限于与酶促反 应相关的物质的检测分析，包括酶的底物、辅 酶、酶的抑制剂或激活剂的测定。酶法分析的 检测物质范围有限，但不影响其在临床诊断、 食品分析、环境检测和基础研究中的应用。
• 近年来，酶的固定化技术和生物传感器的快速 发展和应用，其低成本、高精度、快速检测和 自动化分析的特点拓宽了酶法分析的应用领域。
• Ex Ea Ei A → B → C→p
• 式中A为底物，B、C为中间产物，P为可直接测定的产物；Ex为待测酶 ，Ea和Ei都为工具酶，依据工具酶作用的不同又分别称为辅助酶和指示 酶；辅助酶在酶偶联反应中可以一个或多个，也可以不需要；指示酶 是指能监测反应速度的酶。临床酶学分析中，以NAD（P）H/ NAD（P ）+为辅酶的脱氢酶和以H2O2为底物的过氧化物酶（POD）是常用的指 示酶。
• ①比色法 如果酶反应的产物可与特定的化学试剂反应而生 成稳定的有色溶液，且生成颜色的深浅与产物的浓度在一 定的范围内有线性关系可用此法。如蛋白酶的活力测定： 蛋白酶可水解酪蛋白，产生的酪氨酸可与福林试剂反应生 成稳定的蓝色化合物，在一定的浓度范围内，所生成蓝色 化合物颜色的深浅与酪氨酸的量之间有线性关系，可用于 定量测定。
• ②量气法 主要用于有气体产生的酶促反应。如氨基酸脱羧 酶、脲酶的活力测定。产生的二氧化碳量可用特制的仪器 如瓦氏呼吸仪测定之。根据气体变化和时间的关系，即可 求得酶反应的速度。
• ③滴定法 如果产物之一是自由的酸性物质可用此法。如脂 肪酶催化脂肪水解，脂肪酸的增加量代表脂肪酶的活力。
• ④分光光度法 利用底物和产物光吸收性质的不同，可直接 测定反应混合物中底物的减少量或产物的增加量。几乎所有 的氧化还原酶都使用该法测定。如还原型辅酶Ⅰ(NADH2)和 辅酶Ⅱ(NADPH2)在340nm有吸收，而NAD和NADP在该波长下 无吸收，脱氢酶类可用该法测定。该法测定迅速简便，自动 扫描分光光度计的使用对酶活力的快速准确的测定提供的极 大的方便。
• ⑤放射测量法 是酶活力测定中较常用的一种方法。一般用 放射性同位素标记底物，在反应进行到一定程度时，分离带 放射性同位素标记的产物并进行测定，就可测知反应进行的 速度。常用的同位素有3H，14C，32P，35S，131I等。如脲 酶，将底物尿素用14C标记，产生的带放射性的CO2气体可 用标准计数法进行测定。
酶法分析：定性或定量的检测分析物
酶法分析的发展
• 酶在定量分析中的应用可以追溯到19世纪 中期。当时，曾采用麦芽提取物作为过氧 化物酶源，以愈创木酚作为共底物或指示 剂测定过氧化氢。
• 然而，酶法分析真正的发展应归于它在临 床实验室中的广泛应用。
酶法分析的发展
• 如早在1914年临床上就开始采用脲酶测定尿中 的尿素，但是在临床实验室中酶分析的真正突 破要推迟到1958年，当时转氨酶分析发展成为 诊断肝病和心脏病的一个有效手段。
• 到了20世纪50年代前已有60种物质能借助于酶 法分析。近年来，酶法分析发展迅速，广泛应 用于临床检验、食品、环境等生物及其它样品 的检测。
1. 酶法分析的特点及应用类型
• 酶的特性 催化效率高
• 酶法检测的特点 快速
灵敏性强
专一性
特异性、准确
不需要物理分离，干扰少
酶法定量检测
• 动力学法：单位时间内酶促反应速率
• ⑥酶偶联分析 某些酶本身没有合适的测定方法，但可偶 联另一个酶反应进行测定。其基本方法为：应用某一高
度专一性的工具酶使被测酶反应能继续进行到某一可直 接连续且简便准确测定阶段的方法。如：被测E1反应的 产物B是某一脱氢酶(E2)的底物，向反应体系中加入足量 的脱氢酶和NAD+或NADPH+，使反应由A经B继续进行到 C，然后测定NADH或NADPH的特征吸收光谱的变化，即 可间接地测定E1的活力大小。如己糖激酶的活力测定即 应用这一方法。
酶在食品分析中的应用类型
• 1. 去除样品中的杂质。如测定果糖、多糖等。 • 2. 催化待测物生成新的产物，而这种产物更容
易被定量分析。如：淀粉的测定。 • 3. 测定食品中酶的活性作为食品的指标，如过
氧化物酶的测定。 • 4. 利用酶催化反应所产生的一些信息。如酶联
免疫法、酶电极法等。
2 酶联免疫测定（ELISA）
• ELISA是将酶分子与抗体分子连接成一个酶标分 子，当它与固相免疫吸附中相应抗原或抗体复 合物相遇时形成酶-抗原-抗体结合物，加入酶底 物，底物被催化成可溶性或不溶性显色产物， 可用肉眼或分光光度计定性或定量，根据显色 深浅，确定待测抗原或抗体的浓度与活性。
酶在食品分析中的应用
主要内容
• 1 酶法分析的特点及应用类型
• 2 酶联免疫测定（ELISA） 重点
• 3 聚合酶链式反应（PCR）
•
4 酶生物传感器
•
5 酶抑制率法
酶法分析的定义
• 酶法分析是以酶作为分析试剂，利用酶催 化反应的特异性和高效性的特点，定性、 定量的检测待测物。
酶活力测定：测定样品中酶的含量或酶活力
• 酶联免疫测定（enzyme-linked immunosorbent assay ，ELISA）是继放射免疫测定技术之后发 展起来的一项新的免疫学技术。
• ELISA自上世纪70年代出现开始，就因其高度的 准确性、特异性、适用范围宽、检测速度快以 及费用低等优点，在临床和生物疾病诊断与控 制等领域中倍受重视，成为检验中最为广泛应 用的方法之一。
• 要求：底物、pH、温度、样品、空白与 对照
• 测定方法：取样测定法、连续测定法
酶偶联反应法
• 酶偶联法测定，即在反应体系中加入一个或几个工具酶， 将待测酶生成的某一产物转化为新的可直接测定的产物， 当加入酶的反应速度与待测酶反应速度达到平衡时，可以 用指示酶的反应速度来代表待测酶的活性。
• 在酶活性测定时，如果底物或产物不能直接测定或难于准 测定，可采用此方法。
• 注意：使用该法要求指示酶必须很纯，且具有高度的专 一性，以免干扰反应而给测定带来麻烦。
• 终点法：完成一定量反应所需要的时间。 • 如α-淀粉酶的活力测定。因为碘对淀粉呈现蓝
色反应，当淀粉溶液中加入淀粉酶后，碘的蓝 色反应消失而呈现红棕色；碘对淀粉颜色反应 消失的时间可表示淀粉酶活力的大小。碘对淀 粉颜色反应消失花的时间越短，表示酶的活力 越高